“十五五”规划重点行业前景解读:量子科技的三维产业拼图

——量子世界的“产业映射”

“祖冲之三号”超导量子处理器在“量子随机线路采样”问题求解速度上超越超算千万亿倍，“墨子号”量子卫星实现万公里级跨国密钥分发，中国电信量子密信用户突破600万——量子科技正以年复合增长率35%的速度从实验室走向产业化。据二十届四中全会提出的“十五五”规划纲要，2030年中国量子产业规模将突破2000亿元，核心企业数量实现翻番，形成涵盖芯片、设备、算法、应用的完整生态链。这场由量子计算、量子通信和量子测量三大支柱技术驱动的变革，正在重构算力、安全与测量的基础规则，为数字经济提供新质生产力引擎。

中投产业研究院发布的《“十五五”中国未来产业之量子科技行业趋势预测及投资机会研究报告》共九章。首先介绍了量子科技行业的概念、分类和发展阶段，接着分析了量子科技的发展环境和现状，然后分别介绍了量子科技各核心技术的进展，随后介绍了量子区域发展状况及重点企业布局经营状况，最后对量子科技行业的投融资潜力进行了深度分析，并对其未来发展前景和趋势进行了科学的预测。

一、

市场爆发：国家战略与技术成熟的双重共振

（一）规模裂变：从科研投入向商业价值的转化

图表：2023-2030E中国量子科技产业规模及结构预测

数据来源：中国信通院、发改委十五五规划、中投产业研究院整理

量子产业呈现“科研驱动+应用牵引”双特征。2023年产业规模620亿元，2030年预计达2200亿元，增长动力包括：国家战略投入（“十五五”期间量子领域研发经费年增20%）、技术成本下降（量子计算云平台使中小企业使用成本降90%）、应用场景拓展（金融、政务等领域量子安全需求爆发）。细分市场中，量子通信占比45%（以密码管理、安全传输为主），量子计算占比30%（云平台、算法服务），量子测量占比25%（精密传感、计量标准）。

（二）区域格局：三大集聚区的“差异化竞赛”

图表：2025年中国量子产业区域分布与特色领域

数据来源：各地量子产业发展规划、中投产业研究院整理

合肥凭借中国科大和国家实验室优势，形成“芯片-设备-应用”全链条，集聚本源量子、国盾量子等93家企业；北京依托清华、北大及量子院，聚焦基础算法和软件生态，夸父云平台任务完成量国内第一；上海立足国际化优势，在冷原子量子计算路线实现突破，中性原子阵列规模达2024个原子。武汉光谷则发挥光电子产业基础，为量子设备提供核心光源模组，形成差异化配套优势。

二、

技术竞速：三大支柱的“产业化突围”

（一）量子计算：从“算力优越”到“实用价值”

图表：量子计算不同技术路线成熟度对比

数据来源：各机构、中投产业研究院整理

量子计算正从“演示优越性”转向“解决实际问题”。本源量子与蚌埠医科大学合作的分子对接应用，将药物筛选效率提升千倍；中国电信“天衍”平台服务50余国用户，完成超53万个计算任务。但纠错技术（逻辑比特错误率需降至10^-15）和制冷成本（稀释制冷机单价超千万元）仍是产业化瓶颈。

（二）量子通信：从“保密干线”到“天地一体”

我国已建成全球最大量子保密通信网络“京沪干线”，并通过“墨子号”卫星实现星地链路连接。中国电信推出的运营商级量子安全平台，融合量子密钥分发与后量子密码技术，为政务、金融提供“双保险”。武汉量子论坛发布的狂腾会议系统，通过量子安全蓝牙耳机实现端到端加密，解决移动场景安全通信痛点。下一步将重点布局量子互联网，实现量子态传输与分布式计算。

（三）量子测量：从“实验室仪器”到“工业传感器”

量子测量技术正逐步渗透工业场景。国仪量子研发的量子电流互感器提升电网测量精度；中科泰菲斯芯片原子钟在远洋物探中实现时间同步；光量子雷达推动大气污染治理从“人防”转向“技防”。产业化难点在于小型化（实验室设备体积缩减90%）和成本控制（传感器单价从百万级降至十万级）。

三、

产业链博弈：设备、算法与生态的“价值分配”

（一）上游设备：国产化替代的“攻坚战场”

图表：量子核心设备国产化率现状（2025年）

数据来源：各企业、中投产业研究院整理

上游设备仍存“卡脖子”风险。中微达信虽实现千比特测控系统国产化，但核心芯片仍依赖进口；国仪量子量子钻石原子力显微镜价格降至进口产品一半，但分辨率仍有差距。“十五五”规划明确提出设备专项攻关，通过“揭榜挂帅”机制突破制冷机、探测器等瓶颈。

（二）中游平台：标准制定与生态构建

平台型企业通过开源生态争夺主导权。本源量子推出国内首个量子编程框架QPanda，开发者超万名；北京量子院夸父平台上线三枚超导芯片，支撑算法研发。竞争焦点从“硬件参数”转向应用生态：谁能汇聚更多开发者、形成行业标准，谁将掌握产业链话语权。

四、

“十五五”规划：量子产业的“中国路径”

（一）政策导向：系统布局与重点突破

二十届四中全会提出的“十五五”规划量子专项明确三大方向：

1、基础研究强化：设立量子科学重大专项，投入资金年增20%，重点攻关量子纠错、异构融合等底层技术。

2、产业生态培育：建设3-5个国家级量子产业园，培育10家龙头企业和50家“专精特新”中小企业。

3、人才体系构建：在20所高校设立量子科技学院，培养跨学科人才，设立“量子人才计划”吸引海外顶尖学者。

（二）区域协同：特色集聚与错位发展

规划避免同质化竞争，引导区域聚焦优势领域：合肥定位“全链条创新基地”，北京侧重“基础研究与算法”，上海打造“国际化开放平台”，深圳发挥“产业转化优势”，武汉依托光电子基础发展“量子设备配套”。通过“东数西算”工程，在甘肃、内蒙古等西部地区布局量子算力基础设施，实现全国协同。

五、

未来趋势：从“技术突破”到“产业渗透”

1、量子经典混合计算：2030年前，量子计算机主要作为经典计算的加速模块，在药物设计、材料模拟等领域实现商用。

2、量子互联网雏形：构建城域量子纠缠网络，实现分布式量子传感与安全通信。

3、测量仪器平民化：量子传感器成本降至传统仪器水平，广泛应用于医疗诊断、环境监测。

结语：重构计算范式的“新公式”

产业价值=（比特数×连通性）/（错误率×成本）

中国量子产业破局需三路并进：

技术侧：突破纠错算法、低温设备等瓶颈，实现自主可控供应链。

应用侧：通过政务、金融等场景示范，拉动技术迭代与成本下降。

生态侧：构建开源社区与标准体系，吸引全球开发者参与。

当“本源悟空”为全球用户完成百万计算任务，当量子云印章在政务系统规模化应用——这场始于微观世界的革命，正在宏观产业中催生新的价值坐标系，重新定义数字经济的底层规则。